能力就是将复杂的问题简单化：我希望用一句话来终结社区里的行星轮自转之争

刘景亚

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这几天社区里最热闹的事情恐怕就是关于行星轮的自转之争，大家都坚持己见，好不热闹。
李特文、傅则绍、微分几何、矩阵变换、理论力学、运动方程、CAD作图、动画模拟，轮番上场，不一而足。
我由于5年前在帖子中的回复，也卷入了这场纷争之中。
本来这个问题5年前我的回复就已经说得清清楚楚，觉得大家理解应该没什么问题了。
奈何有些大侠按自己的思路理解始终有些困惑。
也罢，我花了几乎整整一个下午，顺着这些大侠纷繁复杂的思路，捋了捋，希望能找出思路是在哪里出现了岔路和分歧。
0 ]8 S1 _; P& f1 j应该说通过周五下午的讨论，问题结论已经很清楚，再纠结下去就是为了争论而争论毫无意义，懂的人早就懂了，不想再纠缠这种无趣的问题。
3 q+ o: I+ U) E今天登录论坛看到某位大侠在回帖中，讲到“博士很傲”，并且还在质疑我的水平“问题搞了这么多年还没搞清楚”。
5 _/ A9 m' K0 o6 h对此，我郑重声明：
3 C) c8 v$ g6 T: O9 h1 D) P第一，我傲不傲，和问题本身无关，讨论问题我把我对问题的见解阐述清楚即可；只要把问题说清楚，任何人都可以“傲”。
/ J0 o( H, F* o! ~+ p! W第二，你可以不同意我的观点，但把本身是你自己没搞清楚甚至是错误认识的问题，说是我搞错了这就是不负责任了。
  L7 b; w: g0 v- `) H0 n/ R# C1 Y4 r以上是一些牢骚话，嘿嘿。
下面还是我很“傲”的风格，复杂问题简单化，我希望用核心的一句话来终结这个争论。
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共识：讨论小齿轮自转，我们就在小齿轮上标记一个点（在讨论帖中有大侠也提到这个办法），齿轮中心和标记点连线形成矢量，讨论小齿轮转了多少，我们就看这个矢量的旋转了多少。这点大家应该都没疑问吧。
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0 g- M- e& D( ^6 e; _& t要终结这个争论，回归本质，核心就一句话：上述矢量的旋转转速即为行星轮的自转转速。
下面看图说话，还是我在周五回帖中的图。

0 D; ~/ \! k3 I# F9 |3 l  S6 z左图为初始时刻，标记点在节点位置标记为A，矢量OA为观察矢量；右图为转臂旋转了20°后的情况，小齿轮中心由于公转到了O1位置标记点到了A1位置，观察矢量为O1A1。可以看出，矢量O1A1与OA的夹角为60°，即旋转矢量旋转了60°，是转臂的3倍关系。
坚持认为是2倍关系的人，看的是O1A1与O1B的夹角，这个夹角是观察矢量的新位置与转臂方向的夹角，而不是观察矢量新老位置的夹角。也就是说这种计算思路，计算的始终是行星小齿轮自转相对于转臂的速度，计算出来的2倍，是小齿轮自转转速相对于转臂的相对速度是转臂的2倍，即（w小齿轮-w转臂）=2w转臂，也就是w小齿轮=3w转臂。
我们讨论小齿轮自转，肯定是要以标记点观察矢量新老位置夹角看的。坚持认为2倍的人，并不是简单的观察坐标系选的不同看上去都有道理一样，而是犯了原则性错误。
* b! _( K! t' i我希望这么讲可以让大家清楚了，希望可以终结简单而又复杂的讨论了。
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& S( \5 r$ D6 T) {如果还有困惑的大侠，数一数@番茄唐龙 大侠帖子中第二张图所标记的矢量旋转了几圈。
http://www.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=441947
这个帖子中，第一幅图表明的是小齿轮自转相对于（减去）转臂的转速，第二幅图表明的是小齿轮自转转速


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刘景亚

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. e0 `" [/ ]2 ?2 y. J我估计有大侠要说，这个观察矢量不是做的纯粹绕圆心运动，而是既在绕圆心旋转，圆心又在转动，是个平面运动。
事实上这也正是这位大侠困惑和纠缠的地方。
% v  y# l$ @1 b8 Q* ?  j  }我还是用一句话来终结这种疑问：讨论两个矢量的夹角，和这两个矢量是纯旋转得到还是平面运动得到，都无关紧要，这个夹角求的本身就是旋转部分，即自旋部分。
说得再明白点，计算两个矢量的夹角，和矢量的原点在哪并没有关系吧？
4 {( [" c0 u& \7 ^6 u; O- R3 i: H, }
: G- ~, ^, c* B8 M我想我已经讲得非常清楚了，如果还有困惑，本人也没有办法了，嘿嘿。

海鹏.G

这帖子。强势围观！俺没看到一个矢量在两个坐标系下的映射关系，俺是看醉了。

zsddb

+ F  ~5 P- r9 H# n" s) M虽然我完全明白博士的意思，但我觉得之前有个哥们贴的那个动画更能说明问题。
我的意思是两者都对，只是观察点不同而已，
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刘景亚

zsddb 发表于 2016-1-30 23:49
虽然我完全明白博士的意思，但我觉得之前有个哥们贴的那个动画更能说明问题。
0 w. X) m8 t9 d6 H% E& p! ?我的意思是两者都对，只是观 ...

对的，@番茄唐龙 大侠的第二张图中标记的矢量旋转了5圈，正好验证我本帖所说。

刘景亚

如果还有困惑的大侠，数一数@番茄唐龙 大侠帖子中第二张图所标记的矢量旋转了几圈。
http://www.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=441947

刘景亚

zsddb 发表于 2016-1-30 23:49
虽然我完全明白博士的意思，但我觉得之前有个哥们贴的那个动画更能说明问题。
3 N+ J; `- v) \  a0 L我的意思是两者都对，只是观 ...

这还不仅仅是观察点不同的问题。
观察者所在坐标系不同，看到的转速不同，这大家已取得共识，这在啮合原理和微分几何中都是基础。
后边纠缠的问题在于，行星轮自转转速是参照那个坐标系说的？
  D* k- W- r" K3 J- h, @这不单单是一个学术定义的问题，在讨论中反映出来的是一些人对问题本质没有搞清楚。
0 U! P0 o6 d( A0 q* e# C) ^

逛逛论坛

这公式有错吗？
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- ^# o/ q* y% U# ~Z=齿数，ω=角速度

Z（太阳轮）X ω（太阳轮）+ Z（行星轮）X ω（行星轮）—  Z（太阳轮）X ω（连杆） —  Z（行星轮）X ω（连杆）=0

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刘景亚

逛逛论坛 发表于 2016-1-31 00:20
4 r3 J, X& z0 r( z8 E4 |* c这公式有错吗？

4 I2 N. r- u+ @' X4 `* e9 KZ=齿数，ω=角速度

这个公式放心大胆用，关于行星转速的说法全世界都是统一的，而且不管用什么方法运动方程也好，矩阵变换也好，得到的结果都是一致的，互相吻合的。
$ l4 A% Z5 {7 v* ]. U! A& H现在的问题是，讨论中坚持2圈的一些人，由于自己认识不到位，觉得不同方法得到的结论不同，认为是这个公式错了，要否定这个公式。
. @9 b. ?5 D$ u8 h实际上是他们自己还没搞明白。

LIAOYAO

刘景亚 发表于 2016-1-31 00:04
7 P: r( p. d$ z6 z, f( V' h/ j1 R; c, d对的，@番茄唐龙 大侠的第二张图中标记的矢量旋转了5圈，正好验证我本帖所说。

俺将动画截屏如下，注意小圆内大三角尖点方向，6张图都是大三角尖点朝下截屏
7 M6 ?7 I' _+ ]& w( f
. g- x) {3 K3 u1 _4 H起始位置，
8 C7 `3 z( W. F5 D2 q7 q9 @
+ L( t! a$ c' i1 K
# I# z2 F! V8 t2 B第一次朝下截屏

7 {' X# B" @/ G8 B, @
第二次朝下截屏

: u: `! T& y  s! o( a
/ i, [. a* I( m$ K7 }) r# q, T第三次朝下截屏
# Y( K% [9 |  G
; s2 g/ h, D+ S+ h  L) ~0 J8 F) n
6 q% F- L# i; X! O' D) M第四次朝下截屏
, k- Z0 H1 h0 L3 N3 W7 E6 V
- ~: O) K# B3 P* ]6 R+ c2 A
$ R1 }* e" N# p) B6 r: h% }9 D第五次朝下截屏
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